Состав топлива и способы его выражения

расходуемое на сжигание в топках котлов или печей, называется рабочим топливом. Если мы отберем пробу рабочего
топлива и исследуем ее в химической лаборатории, определив элементарный состав, то получим следующее равенство:

где индексом „р" отмечается рабочее топливо

Эта характеристика рабочего состава топлива дается в процентах к весу. Указанные элементы не являются механической смесью, они находятся в топливе в виде сложных соединений.
Горючими элементами топлива являются Ср, Нр и S? — углерод, водород и летучая горючая сера — в отличие от серы негорючей, входящей в состав минеральных негорючих примесей
топлива, образующих после его сжигания золу Ар. Чем больше процентное содержание горючих элементов в топливе, тем выше его теплотворная способность — величина, указывающая количество больших калорий, выделяемых при сжигании 1 кг топлива.

Ор — кислород, находящийся в топливе; тепла, как известно, не выделяет.

Np — азот, находящийся в топливе; элемент инертный, не участвующий в реакциях горения. Из топлива азот попадает в отходящие газы и примешивается к азоту воздуха, подаваемого для
горения. Азот и кислород называются внутренним балластом топлива в отличие от балласта внешнего, к которому относятся зола и влага.

Зола Ар — это негорючая минеральная часть топлива; в нее входят по преимуществу соли щелочных и щелочно-земельных металлов, окислы кремния, железа, алюминия и пр., а также и
минеральная сульфатная сера в соединениях CaSO4 и MgSO4.
Накопление золы в ископаемом топливе происходит не сразу, а в три периода. Сначала появляется так называемая зола внутренняя (первичная), находившаяся в растениях, послуживших материалом для образования торфяников, а впоследствии и угольных пластов. Затем количество золы в топливе увеличивается за счет заноса земли и песка ветром и водой (вторичная зола). И, наконец, зола в топливо попадает при его добыче от загрязнения
породой (третичная зола).

Общая сера, находящаяся в топливе, разбивается на две части — горючую и негорючую Sfp6 = S?4-SS.
Минеральная сера входит в состав золы, а летучая в свою очередь может быть расчленена на две составляющие:

где So—органическая сера, входящая в состав основного ядра топлива, его материнского вещества;
Sj—сера колчеданная, находящаяся в соединении с железом (FeS2—серный колчедан), вкрапленная в топлива до известной степени случайно и в значительной степени поддающаяся отбору при сортировке топлива.

Сера в топливе, невзирая на то, что часть ее сгорает, считается примесью нежелательной, так как продукты ее сгорания вредно действуют на котельную установку и загрязняют окружающий
воздух.

Влага в топливе Wp— также примесь балластная, ее наличие особенно сильно сказывается в смысле снижения теплового эффекта горения, так как мало того, что вода своим присутствием уменьшает долю горючих элементов в единице веса топлива, она при горении топлива испаряется, отнимая на это часть тепла реакции.

Находящаяся в топливе влага подразделяется на внешнюю и гигроскопическую. Находясь в сухом месте, топливо теряет
внешнюю влагу и называется в таком случае воздушносухим.
Оставшаяся часть влаги — гигроскопическая — удаляется из пробы топлива лабораторным путем.

Кроме рабочего топлива, т. е. состава, характеризующего данное топливо при его загрузке в топку, при изучении структуры топлива приходится пользоваться также искусственно
созданными производными этого основного состава, лишая их того или иного элемента. Так, исключая из рабочего состава влагу, можно получить характеристики сухого вещества топлива по выражению

Зная состав рабочего топлива, этот пересчет сделать нетрудно.
Если из 100 вес. ч. топлива выкинуть проценты, выражающие влажность, то оставшееся количество весовых частей каждого элемента будет относиться уже не к 100, а к 100—Wp. Если хотят произвести пересчет опять в отношении к 100, то, очевидно, проценты состава каждого элемента надо сначала отнести к единице, разделив на 100—??, и затем умножить на 100. Формула пересчета примет вид:

и т. д.
Зольность топлива принято считать на безводное топливо, т. е. а сухую массу, иначе могут получиться ошибочные представления о его засоренности.

 

Виды примесей в сырой воде

Перед тем как подать воду потребителю, её необходимо очистить от примесей. Необходимая степень очистки питьевой воды нормируется санитарными нормами и правилами (СанПиН).

Примеси, которые могут находиться в воде, делятся на механические, химические и бактериологические. Технология очистки воды зависит от состава и концентрации загрязнителей.

Механические примеси

Механические примеси представляют собой мелкие частички ила, глины, песка, взвеси. Их содержание больше в воде, добываемой из поверхностных источников. Для очистки воды от механических примесей применяют отстойники ифильтры механической очистки. Для интенсификации процессов отстаивания возможна химическая обработка воды коагулянтами и флокулянтами. В некоторых технологических схемах очистка воды от примесей, механических, производится на флотаторах. Концентрация механических примесей влияет на показатели прозрачности и мутности воды.

Химические примеси К химическим примесям относят растворенные в воде химические элементы: сульфаты, фосфаты, хлориды, фториды, нитраты, сероводород, аммиак, соли железа, магния, натрия, алюминия, кальция. Соли магния и кальция являются солями жесткости. Высокая концентрация солей жесткости в воде приводит к образованию накипи, вреда же для организма человека соли жесткости практически не несут. Кроме того химические примеси могут представлять токсикологическую опасность. К токсичным примесям относят: стронций, свинец, цинк, цианиды, хром, а так же сложные органические соединения: линдан и пр. От этих примесей воду очищают фильтрованием (сорбционные фильтры), аэрацией, химическими методами (при помощи реагентов), мембранными методами, гидролизом и электродиализом.

Биологические примеси

Удалению биологических примесей должно быть уделено наибольшее внимание, так как они представляют большую опасность для человека. К биологическим примесям относят термотолерантные колиформные бактерии, бактерий кишечной палочки, колифаги, споры сульфитредуцирующих клостридий, бактерии брюшного тифа, цисты лямблий, дизентерии, микробы. Очистка воды от биологических примесей называется обеззараживанием. см. Фильтры для обеззараживания воды. Обеззараживают воду хлором и хлорсодержащими веществами (гипохлорит натрия), озонированием или ультрафиолетовым излучением. см. Хлорирование воды.